Раскрыт секрет беспрепятственного проникновения золота сквозь клеточную мембрану

Учёные экспериментировали с разным диаметром золотых наночастиц, проникающих через клеточную мембрану

Учёные экспериментировали с разным диаметром золотых наночастиц, проникающих через клеточную мембрану
(иллюстрация Reid Van Lehn/NANO Letters).

Человеческий организм отлично защищён от внешних воздействий ― иначе наш вид просто не выжил бы в процессе естественного отбора. Однако сегодня чаще стала возникать необходимость попасть за пределы естественной защиты, чтобы диагностировать болезнь или провести лечение.

Не секрет, что человеческий организм неплохо защищён от различных внешних воздействий ― иначе наш вид просто не выжил бы в течение миллионов лет естественного отбора. Однако сегодня, с развитием медицинских технологий, чаще стала возникать необходимость попасть за пределы естественной защиты нашего тела для постановки диагноза или лечения.

Эксперимент, проведённый в 2008 году, показал, что наночастицы чистого золота, "обёрнутые" в тончайший слой особого полимера, легко проникают внутрь клеток, не нанося им вреда. Несмотря на успешные результаты, учёные долгое время оставались в неведении относительно природы этого механизма. "До недавнего времени эта проблема оставалась нерешённой, ― говорит Рид Ван Лен (Reid Van Lehn) из Массачусетского технологического института (MIT). ― В своей работе мы хотели разобраться, почему золото не повреждает мембрану и как оказывается внутри клетки".

Учёные экспериментировали с разным диаметром золотых наночастиц, проникающих через клеточную мембрану (иллюстрация Reid Van Lehn/NANO Letters).

Загадка была решена благодаря компьютерному моделированию и новой серии опытов, в рамках которых учёные экспериментировали с разной морфологией оболочки (точечная, полосатая, или хаотичная структура), а также с разным диаметром (от одного до десяти нанометров) проникающего объекта. Секрет оказался в том, что для наночастицы необходимым является соединение с липидами, аналогичными тем, которые составляют клеточную стенку. Покрытый смешанным составом из гидрофильных и гидрофобных компонентов в оболочке из жиров, металл беспрепятственно пропускается мембраной.

Теперь, зная сам механизм, исследователи готовы предложить целый ряд направлений использования новой методики. Так, золото хорошо взаимодействует с рентгеновским излучением, поэтому при помощи проникающей способности золотых наночастиц стало возможным, уничтожать раковые опухоли изнутри. Кроме того, аналогичный принцип годится и для транспортировки полезных для клетки веществ, и даже для мониторинга обменных процессов в организме ― через биочувствительные молекулы-сигнализаторы.

С материалами исследования можно ознакомиться в статье, опубликованной в журнале NANO Letters.

Также по теме:
Бактерии удалось обезвредить, сделав их более быстрыми 
Организм умирает постепенно — клетка за клеткой 
Стволовые клетки впервые удалось перепрограммировать химическим путём 
Используемые в народной медицине травы могут провоцировать рак 
Британские ученые обнаружили важную информацию о причинах развития рака